国際競争力のある高感度型DNAチップエレクトロケミカルアレイの研究開発

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12557012
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: 内田 和彦 筑波大学, 基礎医学系, 助教授 (90211078)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 竹中 繁織 九州大学, 大学院・工学研究院, 助教授 (60188208) ; 市川 喜仁 筑波大学, 臨床医学系, 講師 (30302425)
• Keywords: ヒト遺伝子 / cDNAライブラリー / DNAチップ / マイクロアレイ / マウス

Research Abstract

ヒトおよび微生物ゲノムプロジェクトから得られた塩基配列、SNP情報、cDNAの配列情報を用いて、遺伝子の特定の疾患における遺伝子情報(遺伝子変異、異常発現)を解析するためには、病院の一般外来、個人ユーザーで使用できる新しい遺伝子情報解析装置の研究開発が必須である。本研究では、電気化学的ハイブリッド形成検出法を基盤技術として、シングルヌクレオチドポリモルフィズム(SNP)解析を行うことができる高感度、低価格の実用型DNAチップを開発するための基盤研究を行い、以下の成果を得た。合成オリゴヌクレオチドプローブを固定化した微小電極を作成とハイブリッド形成を電気化学的に簡便、迅速に検出するシステムの確立のための基盤研究を行った。1)1.0mmの直径の金電極を4.5mm間隔で25個配置させた各電極間の均一性のあるアレイ電極を試作した。2)単電極と上記のマルチ電極アレイを用いてオリゴヌクレオチド固定化法の検討を行い、固定化量の制御をできるまでには至らなかった。3)現行の単電極用電気化学測定装置とほぼ同じ性能のマルチ電極対応電気化学活性測定装置を作製した。4)遺伝子発現プロファイルに用いている現在所有する遺伝子(cDNA)のデータベースを作製した。マイクロアレイの応用は、DNAのみならずタンパク質やペプチド、糖鎖などの他の生体高分子に適用できる技術であり、コンビナトリアル・ケミスリーとリンクさせることにより、今後医療福祉産業界に広範囲に利用されると期待できる本研究で得られた成果は、合成オリゴヌクレオチドプローブを固定化した微小電極DNAチップの基盤技術として、今後の実用化と商品化に貢献することが期待できる。

Research Products

• [Publications] Uchida, M., et al.: "Overexpression of poly(ADP-ribose) polymerase disrupts organization of cytoskeletal F-actin and tissue polarity in Drosophila"J. Biol. Chem.. 277. 6696-6702 (2002)
• [Publications] Uchida, M., et al.: "Genetic and functional analysis of PARP, a DNA strand break-binding enzyme"Mutation Res. 447. 89-96 (2001)
• [Publications] Feng, R., et al.: "Cell-free entry of human T-cell leukemia virus type 1 to mouse cells"Jpn. J. Cancer Res.. 92. 410-416 (2001)
• [Publications] 内田和彦: "新医療"ゲノム医療に要望される情報システム. 323. 60-63 (2001)
• [Publications] 内田和彦: "創薬サイエンス入門 ゲノム世紀へのパラダイムシフト"共立出版. 250 (2002)
• [Publications] Miwa, M., et al.: "DNA methylation in neuroblastoma"DNA Methylation and Cancer (in press). (2002)